GCr15鋼是應用最廣泛的高碳鉻滾動軸承鋼、低合金冷作(zuò)模具鋼,是一種綜(zōng)合性能最佳的水、油淬火通(tōng)用的冷作模具鋼。導柱(zhù)導套用球化退火軸承鋼合金含量較少,經過淬(cuì)火加回火後具有高而均勻的硬度、良(liáng)好的耐磨性、高的接觸疲勞性能。該鋼冷加工(gōng)塑性中等,可加工性一般(bān),塑性和(hé)韌性尚好,焊接(jiē)性差,對(duì)形成白點(diǎn)敏感性大。
用於製作承受負載羅大(dà)的小截(jié)麵調質件和應力較小的大(dà)型正火(huǒ)零件,以及對(duì)心部強(qiáng)度要求不高的表麵淬火零件。水淬時有形甩裂紋的傾(qīng)向,形狀(zhuàng)複雜的零件應在熱水或油中淬火,焊接性差。
該鋼油淬尺寸30~35mm。軸承用鋼一般不建議進行(háng)鍛(duàn)造。回火脆性溫度為(wéi)200~250℃。
供(gòng)貨狀態
退(tuì)火態,硬度≤197HRW。
化學(xué)成分(fèn)
C0.95%~1.05%、Si0.15%~0.35%、Mn0.25%~0.45%、Cr1.4%~1.65%、Cu≤0.20%、S≤0.020%。
參考對應牌號
中國GB標準牌號GCr15、美國ASTM標準牌號E52100、日本JIS標準牌號SUJ2、瑞典標準牌號SKF3、德國DIN標準牌號100Cr6。
臨界點(diǎn)溫度(近似值)
Ac1=745℃、Ar1=700℃。
普通退火規範
退火溫度790~810℃,爐冷至650℃,出爐空冷,硬度170~207HBW。
正火規範
正火(huǒ)溫(wēn)度900~920℃,保(bǎo)溫時間(jiān):鹽浴爐25~30s/mm,空(kōng)氣爐70~90s/mm,空冷,硬度270~390HBW。
球(qiú)化退火規範
退火溫度780~800℃,保溫2~4h,再以30℃/h的冷速爐冷到500~600℃,出爐空冷。等溫溫度700~720℃,等溫4~6h,爐冷到(dào)500~600℃,出爐空冷,硬度(dù)179~207HBW。
等溫退火
退火溫(wēn)度790~810℃,保溫(wēn)2~4h,等溫溫度(dù)710~720℃,空冷,硬度207~229HBW。
高溫回火
回(huí)火溫(wēn)度(dù)650~700℃,空冷,硬度(dù)229~285HBW。
返修及翻新模具退火(huǒ)規範
退火溫度(dù)650~700℃,保溫1~3h,空(kōng)冷。
普通淬火、回火(huǒ)規範
淬火溫度830~860℃,油冷,硬度62~66HRC,回火溫度150~180℃,硬(yìng)度61~66HRC。
高溫淬火回火規(guī)範
淬火溫度(dù)900~920℃,油冷,回火溫度180℃,油浴冷卻。
雙介質淬火規範
(860±10)℃×1.5~2h加熱(rè),先預冷40~60s,夏季取上限,冬季取下限,在模具棱角(jiǎo)處冷到650~700℃時迅速淬入W (MaCl)為7%水溶液中。水冷(lěng)時間按0.5~0.67s/mm計算。出水(shuǐ)後再空冷15s左右,然後,然後淬火入20號機油冷(lěng)至160℃出油,(200±10℃)×3~3.5h回火。模具硬度≥55HRC。
球化退火+淬火+二次(cì)回火規(guī)範(fàn)
該工藝就是在原工藝的基(jī)礎上再增加二次回火,二次回火後(hòu),硬度一定要控(kòng)製在58~60HRC。
該工藝用於小型軸承滾子冷衝模具,使用壽命可達上千件,大大降低了成(chéng)本,經濟效益顯著提高。
堿液分級淬火(huǒ)、低高溫回(huí)火
550~600℃預熱10~15min,840~860℃加熱(rè)(加熱係數按30s/mm計),160~190℃×2~3min堿浴(yù)分級淬(cuì)火,150~160℃×2h回火,300~350℃×1h回火。衝模使用壽命提高10倍。
高溫固溶和循環(huán)加熱淬火雙細(xì)化工藝規範根據冷衝模需要,采用鹽浴(yù)進行高溫固溶和循環加熱淬火雙細化工藝,在不降低強度和耐磨性的情況下,提高模具韌性。
碳氮共滲規範(fàn)
加(jiā)熱溫度820~830℃,共滲時間(jiān)1.5~3h。油冷,深冷處理溫(wēn)度-70~-60℃。回火(huǒ)溫度150~160℃,空冷,硬度67HRC。
稀土釩硼共滲+淬(cuì)火(huǒ)工(gōng)藝(yì)
950℃×4h稀土釩硼共滲(shèn),爐冷至845℃(按(àn)1min/mm加熱保溫),預冷至800~820℃後淬油,160℃×1.5h×2次回火。
鹽浴(yù)滲釩工藝
鹽浴主要成分:V2O5和Al粉。950℃×3h滲釩淬火+180℃×2h回火,滲層深度由表至裏依(yī)次是白亮層(厚度14μΜ)、過渡(dù)層。表麵硬度為3150~3690HV0.1(滲硼層硬度僅為1200~1510HV0.1)。
激光熱處理規範
采用500WCO2激光器淬火,功率密度0.3×104W/cm2,離焦(jiāo)量(liàng)3mm,掃(sǎo)描速度50mm/s,激光(guāng)處理前工件經磷酸鹽磷化處理。
典型應用舉例
該鋼(gāng)用於衝裁模,要(yào)求高(gāo)耐磨的凸、凹模,製作凸模時要(yào)求硬度60~62HRC,製作(zuò)凹模時要求硬度62~64HRC。
用於開口模整體模塊:輕載(zǎi)荷、較大尺寸,表麵硬度>62HRC,心部(bù)硬度<55HRC。
用於嵌鑲模塊套:重載荷、形狀複雜的大中型(xíng)模具,批(pī)量(liàng)生產(chǎn)鋼(gāng)球、滾子的冷鐓模。
導柱導套用(yòng)鋼。
經高溫固溶和循環洄加熱淬火雙細化工藝處理的GCr15冷衝頭使用壽命從原常規熱處理工藝的(de)2000件提(tí)高到14000件。
GCr15鋼采用高溫淬火工藝,用於粉末冶(yě)金壓模,使用壽命由原來(lái)的3500~5000件提高到14000件。
用於(yú)GCr15鋼擠切模,經稀土釩硼共滲(shèn)、淬火工藝處理後,模具使用壽命提高3~7倍。
GCr15鋼耐火(huǒ)磚(zhuān)模具經雙(shuāng)介質淬火工藝處理(lǐ)後,模具使用壽命大幅提高。
GCr15鋼冷衝模經激光處理後,使用壽命由原來(lái)普通處理(lǐ)的800~1000件提高11200~16000件。
GCr15鋼無縫鋼管冷拔模(mó)具經滲釩處理後,抗咬合性和耐磨性顯著提高(gāo),連續拉拔管由原來的100m增加至400m。
可用(yòng)於淬硬型塑料模具鋼。
用於熱固性塑料成型(xíng)模,要(yào)求高耐磨、高強度的模具。
用於模具導柱、導套。
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